Published May 7, 2020 | Version v1
Publication

Kinetics of ascorbic acid loss during thermal treatment in different pH buffer solutions and the presence of oxygen

  • 1. Can Tho University
  • 2. Vietnam National University Ho Chi Minh City
  • 3. An Giang University

Description

Ascorbic acid stability is greatly influenced by temperature, oxygen content. Both exposures to oxygen and prolonged heating in the presence of oxygen destroy ascorbic acid. Thermal degradation kinetics of ascorbic acid in sodium acetate buffer (0.2 M, pH 5.0) and sodium phosphate buffer (0.1 M, pH 7.0) were studied at the temperature range of 80 to 100°C and the different molar ratio between oxygen and ascorbic acid. The obtained results showed that the decrease in AA concentration as a function of time at constant temperature occurred in two phases. The biphasic model was used to describe the loss of AA in aqueous solution due to thermal treatment. The AA degradation had occurred during thermal processing probably due to oxidation (aerobic degradation). When the oxygen was totally used up, the anaerobic degradation dominated and took place much more slowly than aerobic degradation. At low AA concentration (≈0.28 mM) and an oxygen concentration of 0.25 mM, most of the degradation of AA occurred under aerobic conditions, however, AA was further degraded through an anaerobic pathway at a higher ratio of AA to oxygen concentration [0.57:0.25 (mM:mM) and 1.42:0.25 (mM:mM)]. The estimated activated energy Ea values, the temperature sensitivity of the kvalues was lower at pH 7.0 than at pH 5.0. Studying the degradation of ascorbic in a model system is essential in order to fully understood and applied effectively in food products processing.

⚠️ This is an automatic machine translation with an accuracy of 90-95%

Translated Description (Arabic)

يتأثر استقرار حمض الأسكوربيك بدرجة كبيرة بدرجة الحرارة ومحتوى الأكسجين. كل من التعرض للأكسجين والتدفئة لفترات طويلة في وجود الأكسجين يدمر حمض الأسكوربيك. تمت دراسة حركية التحلل الحراري لحمض الأسكوربيك في محلول أسيتات الصوديوم (0.2 م، درجة الحموضة 5.0) ومحلول فوسفات الصوديوم (0.1 م، درجة الحموضة 7.0) عند نطاق درجة حرارة من 80 إلى 100 درجة مئوية والنسبة المولية المختلفة بين الأكسجين وحمض الأسكوربيك. أظهرت النتائج التي تم الحصول عليها أن الانخفاض في تركيز AA كدالة للوقت عند درجة حرارة ثابتة حدث على مرحلتين. تم استخدام النموذج ثنائي الطور لوصف فقدان AA في المحلول المائي بسبب المعالجة الحرارية. حدث تدهور AA أثناء المعالجة الحرارية ربما بسبب الأكسدة (التحلل الهوائي). عندما تم استهلاك الأكسجين بالكامل، سيطر التحلل اللاهوائي وحدث أبطأ بكثير من التحلل الهوائي. عند تركيز AA المنخفض (حوالي0.28 ملليمتر) وتركيز الأكسجين 0.25 ملليمتر، حدث معظم تدهور AA في ظل الظروف الهوائية، ومع ذلك، تم تدهور AA بشكل أكبر من خلال مسار لاهوائي بنسبة أعلى من AA إلى تركيز الأكسجين [0.57:0.25 (ملليمتر: ملليمتر) و 1.42:0.25 (ملليمتر: ملليمتر)]. قيم الطاقة المنشطة المقدرة، كانت حساسية درجة حرارة قيم الكيلومترات أقل عند الرقم الهيدروجيني 7.0 منها عند الرقم الهيدروجيني 5.0. تعد دراسة تدهور الأسكوربيك في نظام نموذجي أمرًا ضروريًا لفهمه وتطبيقه بشكل فعال في معالجة المنتجات الغذائية.

Translated Description (French)

La stabilité de l'acide ascorbique est fortement influencée par la température et la teneur en oxygène. L'exposition à l'oxygène et le chauffage prolongé en présence d'oxygène détruisent l'acide ascorbique. La cinétique de dégradation thermique de l'acide ascorbique dans le tampon d'acétate de sodium (0,2 M, pH 5,0) et le tampon de phosphate de sodium (0,1 M, pH 7,0) a été étudiée dans la plage de température de 80 à 100 °C et le rapport molaire différent entre l'oxygène et l'acide ascorbique. Les résultats obtenus ont montré que la diminution de la concentration d'AA en fonction du temps à température constante s'est produite en deux phases. Le modèle biphasique a été utilisé pour décrire la perte d'AA en solution aqueuse due au traitement thermique. La dégradation de l'AA s'était produite au cours du traitement thermique probablement en raison de l'oxydation (dégradation aérobie). Lorsque l'oxygène était totalement épuisé, la dégradation anaérobie dominait et se produisait beaucoup plus lentement que la dégradation aérobie. À faible concentration d'AA (≈0,28 mM) et à une concentration d'oxygène de 0,25 mM, la majeure partie de la dégradation de l'AA s'est produite dans des conditions aérobies, cependant, l'AA a été encore dégradé par une voie anaérobie à un rapport plus élevé entre l'AA et la concentration d'oxygène [0,57:0,25 (mM :mM) et 1,42:0,25 (mM :mM)]. Les valeurs estimées de l'énergie activée Ea, la sensibilité à la température des valeurs k était plus faible à pH 7,0 qu'à pH 5,0. L'étude de la dégradation de l'ascorbique dans un système modèle est essentielle pour bien comprendre et appliquer efficacement dans la transformation des produits alimentaires.

Translated Description (Spanish)

La estabilidad del ácido ascórbico está muy influenciada por la temperatura y el contenido de oxígeno. Tanto la exposición al oxígeno como el calentamiento prolongado en presencia de oxígeno destruyen el ácido ascórbico. Se estudiaron la cinética de degradación térmica del ácido ascórbico en amortiguador de acetato de sodio (0.2 M, pH 5.0) y amortiguador de fosfato de sodio (0.1 M, pH 7.0) en el rango de temperatura de 80 a 100 ° C y la diferente relación molar entre el oxígeno y el ácido ascórbico. Los resultados obtenidos mostraron que la disminución de la concentración de AA en función del tiempo a temperatura constante se produjo en dos fases. El modelo bifásico se utilizó para describir la pérdida de AA en solución acuosa debido al tratamiento térmico. La degradación del AA se había producido durante el procesamiento térmico probablemente debido a la oxidación (degradación aeróbica). Cuando el oxígeno se agotó por completo, la degradación anaeróbica dominó y tuvo lugar mucho más lentamente que la degradación aeróbica. A baja concentración de AA (≈0.28 mM) y una concentración de oxígeno de 0.25 mM, la mayor parte de la degradación de AA ocurrió en condiciones aeróbicas, sin embargo, AA se degradó aún más a través de una vía anaeróbica a una mayor relación de AA a concentración de oxígeno [0.57:0.25 (mM:mM) y 1.42:0.25 (mM:mM)]. Los valores estimados de energía activada Ea, la sensibilidad a la temperatura de los valores de k fue menor a pH 7.0 que a pH 5.0. Estudiar la degradación del ácido ascórbico en un sistema modelo es esencial para comprenderlo completamente y aplicarlo de manera efectiva en el procesamiento de productos alimenticios.

Additional details

Additional titles

Translated title (Arabic)
حركية فقدان حمض الأسكوربيك أثناء المعالجة الحرارية في محاليل عازلة مختلفة الأس الهيدروجيني ووجود الأكسجين
Translated title (French)
Cinétique de la perte d'acide ascorbique lors du traitement thermique dans différentes solutions tampons de pH et de la présence d'oxygène
Translated title (Spanish)
Cinética de la pérdida de ácido ascórbico durante el tratamiento térmico en diferentes soluciones tampón de pH y la presencia de oxígeno

Identifiers

Other
https://openalex.org/W3023056766
DOI
10.26656/fr.2017.4(5).130

GreSIS Basics Section

Is Global South Knowledge
Yes
Country
Vietnam

References

  • https://openalex.org/W1509550077
  • https://openalex.org/W1963764498
  • https://openalex.org/W1964770272
  • https://openalex.org/W1975255203
  • https://openalex.org/W1988055845
  • https://openalex.org/W1989214748
  • https://openalex.org/W1993047765
  • https://openalex.org/W1999532043
  • https://openalex.org/W2005352589
  • https://openalex.org/W2013246752
  • https://openalex.org/W2047583561
  • https://openalex.org/W2049091507
  • https://openalex.org/W2071195901
  • https://openalex.org/W2091570971
  • https://openalex.org/W2092247156
  • https://openalex.org/W2104722808
  • https://openalex.org/W2109106143
  • https://openalex.org/W2115942245
  • https://openalex.org/W2146293757
  • https://openalex.org/W2154177202
  • https://openalex.org/W2201297710
  • https://openalex.org/W2395975929
  • https://openalex.org/W2974068567
  • https://openalex.org/W4250407898